三相異步電動機(jī)工作原理與圖解教程課件

三相異步電動機(jī)1三相異步電動機(jī)11222333§7.1

三相異步電動機(jī)的構(gòu)造

一.電動機(jī)的分類2023/1/64電動機(jī)交流電動機(jī)直流電動機(jī)同步電動機(jī)異步電動機(jī)三相電動機(jī)單相電動機(jī)§7.1三相異步電動機(jī)的構(gòu)造一.電動機(jī)的分類2023/4三相式異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)

定子鐵心定子繞組轉(zhuǎn)子鐵心與繞組定子氣隙轉(zhuǎn)子定子鐵心定子繞組轉(zhuǎn)子繞組電動機(jī)轉(zhuǎn)子鐵心短路環(huán)轉(zhuǎn)子鐵心銅導(dǎo)條2023/1/65三相式異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)

定子鐵心定子繞組轉(zhuǎn)子鐵心與繞組定子氣506一月2023606一月20236606一月2023706一月20237706一月2023806一月202388三相異步機(jī)的結(jié)構(gòu)YBZXAC轉(zhuǎn)子定子定子繞組（三相）機(jī)座轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢或電流。定子：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場

2023/1/69組成：定子鐵心、定子繞組和機(jī)座。組成：轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸。三相異步機(jī)的結(jié)構(gòu)YBZXAC轉(zhuǎn)子定子定子繞組機(jī)座轉(zhuǎn)子：在9

轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢或電流。組成：轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸。2023/1/610轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，產(chǎn)生組成：轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸10一.轉(zhuǎn)動原理：

演示圖§7.2

三相異步電動機(jī)的工作原理

2023/1/611一.轉(zhuǎn)動原理：演示圖§7.2三相異步電動機(jī)的工作原理211

實際的異步電動機(jī)中，轉(zhuǎn)子之所以轉(zhuǎn)動，是由于旋轉(zhuǎn)磁場的作用。2023/1/612實際的異步電動機(jī)中，2023/1/61212二、旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生AYCBZ異步機(jī)中,旋轉(zhuǎn)磁場代替了旋轉(zhuǎn)磁極(?)電流出()電流入X2023/1/613二、旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生AYCBZ異步機(jī)中,旋轉(zhuǎn)磁場代替了旋轉(zhuǎn)磁極13三相對稱繞組通入三相對稱電流就形成旋轉(zhuǎn)磁場。2023/1/614三相對稱繞組通入三相對稱電流就形成旋轉(zhuǎn)磁場。2023/1/6142023/1/6152023/1/61515旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速大小

一個電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間轉(zhuǎn)過360°。則

同步轉(zhuǎn)速（旋轉(zhuǎn)磁場的速度）為：AXYCBZAXYCBZAXYCBZ2023/1/616旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速大小一個電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間16極對數(shù)（P）的概念A(yù)XBYCZ此種接法下，合成磁場只有一對磁極，則極對數(shù)為1。即：AXYCBZ2023/1/617極對數(shù)（P）的概念A(yù)XBYCZ此種接法下，合成磁場只有一對磁17極對數(shù)（P）的改變C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'

將每相繞組分成兩段，按右下圖放入定子槽內(nèi)。形成的磁場則是兩對磁極。AXBYCZ2023/1/618極對數(shù)（P）的改變C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'18極對數(shù)C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'2023/1/619極對數(shù)C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'2023/1/6119極對數(shù)和轉(zhuǎn)速的關(guān)系2023/1/620極對數(shù)和轉(zhuǎn)速的關(guān)系2023/1/62020三相異步電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速極對數(shù)每個電流周期磁場轉(zhuǎn)過的空間角度同步轉(zhuǎn)速2023/1/621三相異步電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速極對數(shù)每個電流周期同步轉(zhuǎn)速2023/21電動機(jī)轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系電動機(jī)轉(zhuǎn)速:電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向與磁場旋轉(zhuǎn)的方向一致，但

異步電動機(jī)無轉(zhuǎn)距轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場間沒有相對運(yùn)動無轉(zhuǎn)子電動勢（轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割磁力線）無轉(zhuǎn)子電流提示：如果2023/1/622電動機(jī)轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系電動機(jī)轉(zhuǎn)速:電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方22

轉(zhuǎn)差率的概念：異步電機(jī)運(yùn)行中:轉(zhuǎn)差率為旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速和電動機(jī)轉(zhuǎn)速之差。即：電動機(jī)起動瞬間:（轉(zhuǎn)差率最大）2023/1/623轉(zhuǎn)差率的概念：異步電機(jī)運(yùn)行中:轉(zhuǎn)差率23旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序。改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向：換接其中兩相旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向2023/1/624旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序。改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向：換接其中24

方法：和電源相接的任意兩相互換，就可實現(xiàn)反轉(zhuǎn)。正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)ABCM3~電源ABCM3~電源2023/1/625方法：和電源相接的任意兩相互換，就可實現(xiàn)反轉(zhuǎn)。正25一、三相異步電動機(jī)的“電－磁”關(guān)系i2轉(zhuǎn)、定子電路R1R2i1u1e1e

1e2e

2

：漏磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。

：主磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。e1e2、e

1e

2、設(shè)：則：定子邊：§7.3三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性2023/1/626一、三相異步電動機(jī)的“電－磁”關(guān)系i2轉(zhuǎn)、定子電路R126三個重要轉(zhuǎn)矩n0Tn額定轉(zhuǎn)矩：電機(jī)在額定電壓下，以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，輸出額定功率

時，電機(jī)轉(zhuǎn)軸上輸出的轉(zhuǎn)矩。(1)（牛頓?米）nN（電動機(jī)在額定負(fù)載時的轉(zhuǎn)矩。）2023/1/627三個重要轉(zhuǎn)矩n0Tn額定轉(zhuǎn)矩：電機(jī)在額定電27

如果電機(jī)將會因帶不動負(fù)載而停轉(zhuǎn)。最大轉(zhuǎn)矩：(2)電機(jī)帶動最大負(fù)載的能力。n0Tn求解2023/1/628如果電機(jī)將會最大28過載系數(shù)：三相異步機(jī)

工作時，一定令負(fù)載轉(zhuǎn)矩，否則電機(jī)將停轉(zhuǎn)。致使注意：

（1）三相異步機(jī)的和電壓的平方成正比，所以對電壓的波動很敏感，使用時要注意電壓的變化。

（2）電機(jī)嚴(yán)重過熱2023/1/629過載系數(shù)：三相異步機(jī)工作時，一定令負(fù)載29起動轉(zhuǎn)矩：(3)電機(jī)起動時的轉(zhuǎn)矩。n0Tn其中則體現(xiàn)了電動機(jī)帶載起動的能力。若電機(jī)能起動，否則將起動不了。2023/1/630起動轉(zhuǎn)矩：(3)電機(jī)起動時的轉(zhuǎn)矩。n030§2.4三相異步電動機(jī)的使用三相異步電動機(jī)的起動三相異步電動機(jī)的調(diào)速三相異步電動機(jī)的制動2023/1/631§2.4三相異步電動機(jī)的使用三相異步電動機(jī)的起動三相異31一、三相異步機(jī)的起動起動電流：中小型鼠籠式電機(jī)起動電流為額定電流的5~7倍。定子電流原因：起動時，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條切割磁力線速度很大。轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢轉(zhuǎn)子電流大電流使電網(wǎng)電壓降低影響其他負(fù)載工作頻繁起動時造成熱量積累電機(jī)過熱影響：2023/1/632一、三相異步機(jī)的起動起動電流：中小型鼠32三相異步機(jī)的起動方法：（1）直接起動。二三十千瓦以下的異步電動機(jī)一般采用直接起動。（2）降壓起動。Y－

起動自耦降壓起動（3）轉(zhuǎn)子串電阻起動。以下介紹Y－

起動和轉(zhuǎn)子串電阻起動。2023/1/633三相異步機(jī)的起動方法：（1）直接起動。二三十千瓦以下的異步33§2.5三相異步電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)Y132M-4型電動機(jī)三相異步電動機(jī)型號Y132M-4 功率7.5KW頻率50Hz電壓380V 電流15.4A 接法 轉(zhuǎn)速1440r/min 絕緣等級B工作方式：連續(xù)功率因數(shù)0.85效率(%)87

年月編號XX電機(jī)廠2023/1/634§2.5三相異步電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)Y132M-4型電動機(jī)三341.型號：表明不同用途，不同環(huán)境。三相異步電動機(jī)機(jī)座中心高機(jī)座長度代號磁極數(shù)Y132M--4磁極數(shù)(極對數(shù)p=2)同步轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分2023/1/6351.型號：表明不同用途，不同環(huán)境。三相異步電動機(jī)機(jī)座中心高35轉(zhuǎn)差率2.轉(zhuǎn)速:電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)速（n)。如：n=1440轉(zhuǎn)/分2023/1/636轉(zhuǎn)差率2.轉(zhuǎn)速:電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)速（n)。如：n=363.聯(lián)接方式：Y/接法：Y接法：

接法：ABCZXYABCZXYABCXYZAZBYXCABCXYZ接線盒：2023/1/6373.聯(lián)接方式：Y/接法：Y接法：37圖1圖22023/1/638圖1384.額定電壓：定子繞組在指定接法下應(yīng)加的線電壓.說明：一般規(guī)定電動機(jī)的運(yùn)行電壓不能高于或低于額定值的5％。線電壓AZBYXC相電壓ABCXYZ例：380/220Y/是指：線電壓為380V時采用Y接法；當(dāng)線電壓為220V時采用接法。2023/1/6394.額定電壓：定子繞組在指定接法下應(yīng)加的線電壓.說明39電壓波動對電動機(jī)的影響2023/1/640電壓波動對電動機(jī)的影響2023/1/640405.額定電流：定子繞組在指定接法下的線電流。如：

表示三角接法下，電機(jī)的線電流為11.2A，相電流為6.48A；星形接法時線、相電流均為6.48A。6.額定功率：

額定功率指電機(jī)在額定運(yùn)行時軸上輸出的功率（），不等于從電源吸收的功率（）。兩者的關(guān)系為：其中鼠籠電機(jī)=72－93％2023/1/6415.額定電流：定子繞組在指定接法下的線電流。如：表示41

額定負(fù)載時一般為0.7~0.9，空載時功率因數(shù)很低約為0.2~0.3。額定負(fù)載時，功率因數(shù)最大。注意：實用中應(yīng)選擇合適容量的電機(jī)，防止“大馬”拉“小車”的現(xiàn)象。7.功率因數(shù)(cos1)：P2PN此外還有絕緣等級等參數(shù)，不一一介紹。cos12023/1/642額定負(fù)載時一般為0.7~0.9，空載時功42三相異步電動機(jī)43三相異步電動機(jī)1434424445345§7.1

三相異步電動機(jī)的構(gòu)造

一.電動機(jī)的分類2023/1/646電動機(jī)交流電動機(jī)直流電動機(jī)同步電動機(jī)異步電動機(jī)三相電動機(jī)單相電動機(jī)§7.1三相異步電動機(jī)的構(gòu)造一.電動機(jī)的分類2023/46三相式異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)

定子鐵心定子繞組轉(zhuǎn)子鐵心與繞組定子氣隙轉(zhuǎn)子定子鐵心定子繞組轉(zhuǎn)子繞組電動機(jī)轉(zhuǎn)子鐵心短路環(huán)轉(zhuǎn)子鐵心銅導(dǎo)條2023/1/647三相式異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)

定子鐵心定子繞組轉(zhuǎn)子鐵心與繞組定子氣4706一月20234806一月202364806一月20234906一月202374906一月20235006一月2023850三相異步機(jī)的結(jié)構(gòu)YBZXAC轉(zhuǎn)子定子定子繞組（三相）機(jī)座轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢或電流。定子：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場

2023/1/651組成：定子鐵心、定子繞組和機(jī)座。組成：轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸。三相異步機(jī)的結(jié)構(gòu)YBZXAC轉(zhuǎn)子定子定子繞組機(jī)座轉(zhuǎn)子：在51

轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢或電流。組成：轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸。2023/1/652轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，產(chǎn)生組成：轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸52一.轉(zhuǎn)動原理：

演示圖§7.2

三相異步電動機(jī)的工作原理

2023/1/653一.轉(zhuǎn)動原理：演示圖§7.2三相異步電動機(jī)的工作原理253

實際的異步電動機(jī)中，轉(zhuǎn)子之所以轉(zhuǎn)動，是由于旋轉(zhuǎn)磁場的作用。2023/1/654實際的異步電動機(jī)中，2023/1/61254二、旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生AYCBZ異步機(jī)中,旋轉(zhuǎn)磁場代替了旋轉(zhuǎn)磁極(?)電流出()電流入X2023/1/655二、旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生AYCBZ異步機(jī)中,旋轉(zhuǎn)磁場代替了旋轉(zhuǎn)磁極55三相對稱繞組通入三相對稱電流就形成旋轉(zhuǎn)磁場。2023/1/656三相對稱繞組通入三相對稱電流就形成旋轉(zhuǎn)磁場。2023/1/6562023/1/6572023/1/61557旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速大小

一個電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間轉(zhuǎn)過360°。則

同步轉(zhuǎn)速（旋轉(zhuǎn)磁場的速度）為：AXYCBZAXYCBZAXYCBZ2023/1/658旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速大小一個電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間58極對數(shù)（P）的概念A(yù)XBYCZ此種接法下，合成磁場只有一對磁極，則極對數(shù)為1。即：AXYCBZ2023/1/659極對數(shù)（P）的概念A(yù)XBYCZ此種接法下，合成磁場只有一對磁59極對數(shù)（P）的改變C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'

將每相繞組分成兩段，按右下圖放入定子槽內(nèi)。形成的磁場則是兩對磁極。AXBYCZ2023/1/660極對數(shù)（P）的改變C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'60極對數(shù)C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'2023/1/661極對數(shù)C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'2023/1/6161極對數(shù)和轉(zhuǎn)速的關(guān)系2023/1/662極對數(shù)和轉(zhuǎn)速的關(guān)系2023/1/62062三相異步電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速極對數(shù)每個電流周期磁場轉(zhuǎn)過的空間角度同步轉(zhuǎn)速2023/1/663三相異步電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速極對數(shù)每個電流周期同步轉(zhuǎn)速2023/63電動機(jī)轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系電動機(jī)轉(zhuǎn)速:電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向與磁場旋轉(zhuǎn)的方向一致，但

異步電動機(jī)無轉(zhuǎn)距轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場間沒有相對運(yùn)動無轉(zhuǎn)子電動勢（轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割磁力線）無轉(zhuǎn)子電流提示：如果2023/1/664電動機(jī)轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系電動機(jī)轉(zhuǎn)速:電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方64

轉(zhuǎn)差率的概念：異步電機(jī)運(yùn)行中:轉(zhuǎn)差率為旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速和電動機(jī)轉(zhuǎn)速之差。即：電動機(jī)起動瞬間:（轉(zhuǎn)差率最大）2023/1/665轉(zhuǎn)差率的概念：異步電機(jī)運(yùn)行中:轉(zhuǎn)差率65旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序。改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向：換接其中兩相旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向2023/1/666旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序。改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向：換接其中66

方法：和電源相接的任意兩相互換，就可實現(xiàn)反轉(zhuǎn)。正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)ABCM3~電源ABCM3~電源2023/1/667方法：和電源相接的任意兩相互換，就可實現(xiàn)反轉(zhuǎn)。正67一、三相異步電動機(jī)的“電－磁”關(guān)系i2轉(zhuǎn)、定子電路R1R2i1u1e1e

1e2e

2

：漏磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。

：主磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。e1e2、e

1e

2、設(shè)：則：定子邊：§7.3三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性2023/1/668一、三相異步電動機(jī)的“電－磁”關(guān)系i2轉(zhuǎn)、定子電路R168三個重要轉(zhuǎn)矩n0Tn額定轉(zhuǎn)矩：電機(jī)在額定電壓下，以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，輸出額定功率

時，電機(jī)轉(zhuǎn)軸上輸出的轉(zhuǎn)矩。(1)（牛頓?米）nN（電動機(jī)在額定負(fù)載時的轉(zhuǎn)矩。）2023/1/669三個重要轉(zhuǎn)矩n0Tn額定轉(zhuǎn)矩：電機(jī)在額定電69

如果電機(jī)將會因帶不動負(fù)載而停轉(zhuǎn)。最大轉(zhuǎn)矩：(2)電機(jī)帶動最大負(fù)載的能力。n0Tn求解2023/1/670如果電機(jī)將會最大70過載系數(shù)：三相異步機(jī)

工作時，一定令負(fù)載轉(zhuǎn)矩，否則電機(jī)將停轉(zhuǎn)。致使注意：

（1）三相異步機(jī)的和電壓的平方成正比，所以對電壓的波動很敏感，使用時要注意電壓的變化。

（2）電機(jī)嚴(yán)重過熱2023/1/671過載系數(shù)：三相異步機(jī)工作時，一定令負(fù)載71起動轉(zhuǎn)矩：(3)電機(jī)起動時的轉(zhuǎn)矩。n0Tn其中則體現(xiàn)了電動機(jī)帶載起動的能力。若電機(jī)能起動，否則將起動不了。2023/1/672起動轉(zhuǎn)矩：(3)電機(jī)起動時的轉(zhuǎn)矩。n072§2.4三相異步電動機(jī)的使用三相異步電動機(jī)的起動三相異步電動機(jī)的調(diào)速三相異步電動機(jī)的制動2023/1/673§2.4三相異步電動機(jī)的使用三相異步電動機(jī)的起動三相異73一、三相異步機(jī)的起動起動電流：中小型鼠籠式電機(jī)起動電流為額定電流的5~7倍。定子電流原因：起動時，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條切割磁力線速度很大。轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢轉(zhuǎn)子電流大電流使電網(wǎng)電壓降低影響其他負(fù)載工作頻繁起動時造成熱量積累電機(jī)過熱影響：2023/1/674一、三相異步機(jī)的起動起動電流：中小型鼠74三相異步機(jī)的起動方法：（1）直接起動。二三十千瓦以下的異步電動機(jī)一般采用直接起動。（2）降壓起動。Y－

起動自耦降壓起動（3）轉(zhuǎn)子串電阻起動。以下介紹Y－

起動和轉(zhuǎn)子串電阻起動。2023/1/675三相異步機(jī)的起動方法：（1）直接起動。二三十千瓦以下的異步75§2.5三相異步電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)Y132M-4型電動機(jī)三相異步電動機(jī)型號Y132M-4 功率7.5KW頻率50Hz電壓380V 電流15.4A 接法 轉(zhuǎn)速1440r/min 絕緣等級B工作方式：連續(xù)功率因數(shù)0.85效率(%)87

年月編號XX電機(jī)廠2023/1/676§2.5三相異步電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)Y132M-4型電動機(jī)三761.型號：表明不同用途，不同環(huán)境。三相異步電動機(jī)機(jī)座中心高機(jī)座長度代號磁極數(shù)Y132M--4磁極數(shù)(極對數(shù)p=2)同步轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分2023/1/6771.型號：表明不同用途，不同環(huán)境。三相異步電動機(jī)機(jī)座中心高77轉(zhuǎn)差率2.轉(zhuǎn)速:電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)速（n)。如：n=1440轉(zhuǎn)/分2023/1/678轉(zhuǎn)差率2.轉(zhuǎn)速:電機(jī)軸上的